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        水利防洪工程中生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的探討

        2016-03-11 22:49:11張錦光陳建文
        黑龍江水利科技 2016年9期
        關(guān)鍵詞:坡地護(hù)坡植被

        張錦光,陳建文

        (1.信豐縣五渡港水庫管理委員會,江西 信豐 341600;2.信豐縣龍井水庫管理委員會,江西 信豐 341600)

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        水利防洪工程中生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的探討

        張錦光1,陳建文2

        (1.信豐縣五渡港水庫管理委員會,江西 信豐 341600;2.信豐縣龍井水庫管理委員會,江西 信豐 341600)

        水利防洪工程在保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全中起著至關(guān)重要的作用,是關(guān)系到國計(jì)民生的大事,而生態(tài)護(hù)坡建設(shè)能夠在并不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的情況下,有效的提升河堤的穩(wěn)定性,在水利防護(hù)工程的防洪得到了廣泛的應(yīng)用。文章從對我國水利護(hù)坡建設(shè)的主要技術(shù)分析著手,闡述了生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的優(yōu)點(diǎn),并提出了生態(tài)護(hù)坡建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循的基本原則和施工要求,旨在提升我國生態(tài)護(hù)坡水平,讓其在水利防洪工程更好地發(fā)揮作用。

        水利工程;防洪工程;生態(tài)護(hù)坡;環(huán)保效益

        0 前 言

        水利工程是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起著至關(guān)重要的作用。而作為水利工程建設(shè)的重要技術(shù)手段的生態(tài)護(hù)坡建設(shè)是水利防洪工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),在提升防洪效果,改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境方面起著重要作用,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握生態(tài)護(hù)坡建設(shè)方法,嚴(yán)格按照護(hù)坡設(shè)計(jì)與施工的基本原則,做好生態(tài)護(hù)坡建設(shè)工作。

        1 目前主要的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

        我國經(jīng)過長期的水利防洪實(shí)踐以及生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中,已經(jīng)形成了多種較為成熟生態(tài)護(hù)坡的方法,包含植被保護(hù)方式、植被型生態(tài)混凝土保護(hù)方式、土工材料種植基保護(hù)方式以及三維網(wǎng)護(hù)坡技術(shù),在我國水利防洪工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。下面對這4種重要的生態(tài)護(hù)坡方式的特點(diǎn)進(jìn)行簡要闡述。

        1.1 植被保護(hù)方式

        植物護(hù)坡利用的是部分植物強(qiáng)有力的根系對于水土的保持作用,來達(dá)到護(hù)坡固土的目的,該方法僅需要合適植物種子在適當(dāng)?shù)臅r節(jié)進(jìn)行種植即可,護(hù)坡操作性較低,成本不高,目前被廣泛的應(yīng)用于生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中。

        此外,植被護(hù)坡方式中植物不僅可以有效地固土保沙,防止水土流失的生態(tài)作用,還具有一定程度上的觀賞效果。

        植被護(hù)坡工程技術(shù)在具體的應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行播種方法的選擇,目前常用的播種發(fā)法有草皮移植法、人工種植法和水利噴播法。

        1.1.1 草皮移值法

        在水土環(huán)境適宜的草皮種植基地播散植物種子,當(dāng)這些種子經(jīng)過一定時間的生產(chǎn),形成發(fā)達(dá)的根系后,通過先進(jìn)的草皮切割技術(shù),將草皮移植到需要保持水土的防洪坡地上,并經(jīng)過適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù),讓植物的根系起到固土護(hù)沙的效果。

        1.1.2 人工種植法

        直接在需要保持水土的坡地進(jìn)行植物種子播撒,這種植被形成方式形成周期較長、容易受到自然環(huán)境的干擾。

        1.1.3 水利噴播法

        水利噴播技術(shù)將植物種子、保水劑、黏合劑以及化肥等形成草地植被的必備材料混合在一起進(jìn)行噴灑,這種噴灑方式為植物種子在坡地上發(fā)芽、生產(chǎn)的提供了適宜的條件。

        與上述兩種植被形成方法相比,水利噴播技術(shù)具有速度快、操作簡單以及受自然環(huán)境影響較小的優(yōu)點(diǎn),在我國的生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中得到大量的應(yīng)用[2-4]。

        1.2 植被型生態(tài)混凝土保護(hù)方式

        生態(tài)混凝土的主要成分是多孔混凝土,在混凝土形成的孔隙中存在著保水劑、適當(dāng)含量的化肥以及植物種子。

        多孔混凝土材料構(gòu)成了生態(tài)混凝土的骨架,可以有效地增強(qiáng)植被的抗沖刷能力,同時多孔的混凝土結(jié)構(gòu)讓植物的根系獲得了充分的空氣和水分,多孔還能適當(dāng)程度的進(jìn)行排水,從而保證根系不被水分淹沒。同時孔隙中的肥料能夠?yàn)橹参锷L提供充足的養(yǎng)分,使植被的根系更加發(fā)達(dá),植被根系保護(hù)能力更強(qiáng)[5-7]。

        1.3 土工材料種植基保護(hù)方式

        水利防洪建設(shè)中,部分坡地受雨水或者河水水流沖刷較為嚴(yán)重,單純的采用植被防護(hù)技術(shù)無法滿足生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的要求,而土工材料種植基護(hù)坡技術(shù)在坡地表面覆蓋一層固土種植基,對植被根部突然進(jìn)行了強(qiáng)化,在湍急的水流沖刷下植被依然能夠起到固土保沙的作用[8]。

        目前我國水利防洪工程中較為常用的土工材料種植基護(hù)坡技術(shù)主要有2種:

        1)土工網(wǎng)墊種植基護(hù)坡技術(shù),在具體應(yīng)用中,將聚丙烯等高分子化學(xué)合成材料制成的網(wǎng)墊覆蓋在坡地表面上,并在多層網(wǎng)的交接點(diǎn)采用熱熔的方式進(jìn)行黏結(jié),保證網(wǎng)墊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        采用水煎噴播的方式在網(wǎng)墊的空隙播散植物種植、化肥以及黏合劑等物質(zhì),并進(jìn)行適當(dāng)時間的養(yǎng)護(hù),在植物根系形成一定規(guī)模之后,土工網(wǎng)墊種植基就會形成。

        2)土工單位種植基護(hù)坡,該護(hù)坡技術(shù)和土工網(wǎng)墊種植基護(hù)坡技術(shù)原理類似,只是網(wǎng)墊的形成方式不同,在此不做詳細(xì)敘述。

        1.4 三維網(wǎng)護(hù)坡護(hù)坡技術(shù)

        三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)是指利用活性植物以及土工合成材料等新興工程材料,在需要進(jìn)行防護(hù)的河道兩側(cè)坡地構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護(hù)體系,通過植物的根系生長逐漸對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定加固的技術(shù)。

        由于三維網(wǎng)的存在,植物的龐大的根系與三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起,形成一個穩(wěn)定的板塊結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)防護(hù)層的強(qiáng)度,在嚴(yán)重的沖蝕情況下防護(hù)層能夠保證不被破壞,提升三維網(wǎng)的保護(hù)能力。由于三維網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)刻印顯著提高邊坡的整體和局部穩(wěn)定性,并且可以有利于邊坡植被的生長,在水利防洪工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

        2 生態(tài)護(hù)坡建設(shè)優(yōu)勢分析

        隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的護(hù)坡建設(shè)逐漸融入了新型技術(shù),固土保沙能力有了較大幅度的增強(qiáng),我國護(hù)坡建設(shè)技術(shù)獲得了快速地發(fā)展。而我國生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),對護(hù)坡建設(shè)的環(huán)境保護(hù)提出了新的要求,在此基礎(chǔ)上防護(hù)技術(shù)更加先進(jìn)、防護(hù)成本更加低廉、環(huán)境更加優(yōu)化的新型生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

        新型生態(tài)護(hù)坡建設(shè)方法在傳統(tǒng)護(hù)坡方法的基礎(chǔ)之上,采用了與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的防護(hù)模式,施工材料也多為天然材料,因此生態(tài)護(hù)坡建設(shè)具有一下優(yōu)點(diǎn)。

        2.1 具有環(huán)保效益

        我國正處于生態(tài)文明建設(shè)的新時期,人們環(huán)境保護(hù)意識的越來越強(qiáng),任何工程的實(shí)施在注重經(jīng)濟(jì)效益的同時應(yīng)當(dāng)重視生態(tài)效益,這是生態(tài)文明建設(shè)的必然要求,也是人民群眾的熱切期盼。

        傳統(tǒng)的護(hù)坡建設(shè)在進(jìn)行坡地植被種植之前,需要對河道兩側(cè)坡地進(jìn)行清理,清楚影響影響草皮形成的其它植物,這樣的做法勢必會改變原來的自然環(huán)境,同時護(hù)坡施工過程中產(chǎn)生的大量化學(xué)物質(zhì)也會對河水造成污染,造成河道周圍生態(tài)破壞。

        而新型生態(tài)護(hù)坡建設(shè)過程中,根據(jù)防護(hù)坡地的自然環(huán)境采用合適的坡地防護(hù)結(jié)構(gòu),減小了坡地防護(hù)工程對于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)的破壞。同時新型建筑材料的廣泛應(yīng)用也使生態(tài)護(hù)坡建設(shè)更加具有環(huán)境友好性[9]。

        2.2 建設(shè)成本較低

        傳統(tǒng)的生態(tài)護(hù)坡建設(shè)需要大量人員將石塊、沙袋等質(zhì)量較大的防護(hù)物質(zhì)覆蓋在河道兩側(cè)的坡地表面,以此來達(dá)到保持水土的目的。但這種方式不僅不能有效的起到固土保沙的目的,還浪費(fèi)了大量的人力物資,造成了不必要的浪費(fèi)[10]。而生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中所使用的材料多為草皮、低矮灌木等天然材料,與傳統(tǒng)防護(hù)方案相比具有材料、人力成本較低的優(yōu)勢,同時草木植被一旦形成,只要進(jìn)行合理的保養(yǎng)就很難大面積的遭到破壞,因此新型生態(tài)護(hù)坡方式后期的維護(hù)成本也較低。

        3 生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)原則

        3.1 岸坡穩(wěn)定性原則

        在自然環(huán)境中影響岸坡穩(wěn)定的因素的有很多,(1)水流對于岸坡面持續(xù)沖刷引起的岸坡不穩(wěn)定:(2)岸坡表面土層滑動引起的岸坡穩(wěn)定性下降;(3)深層土滑動也會造成岸坡不穩(wěn)定。

        由此可見岸坡的穩(wěn)定性極易遭到破壞,在進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)時,應(yīng)對施工地區(qū)土層結(jié)構(gòu)以及水文參數(shù)進(jìn)行分析,采取合理的施工方法,避免對岸坡穩(wěn)定性造成破壞。

        3.2 因地制宜原則

        在進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡建設(shè)之前,相關(guān)護(hù)坡設(shè)計(jì)人員以及時施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對施工地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地勘察,了解當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及人文特點(diǎn),因地制宜的設(shè)計(jì)施工方案,確保生態(tài)護(hù)坡建設(shè)項(xiàng)目的施工不會破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境以及人文習(xí)俗,只有這樣生態(tài)護(hù)坡建設(shè)才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

        3.3 自然資源保護(hù)與節(jié)約原則。

        對于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流,生態(tài)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的解決之道有4條:

        1)保護(hù)不可再生資源,不是萬不得已,不得使用。

        2)盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用,提高使用效率。

        3)利用原有材料,包括植被、土壤、磚石等服務(wù)于新的功能,可以大大節(jié)約資源和能源的耗費(fèi)。

        4)盡量讓護(hù)坡處于良性循環(huán)中,從而使資源可以再生。

        4 做好生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的要求

        生態(tài)護(hù)坡建設(shè)實(shí)用性和環(huán)境友好性兼?zhèn)?,在水利防洪工程中發(fā)揮著重要的作用,但生態(tài)護(hù)坡方法多樣,在具體的執(zhí)行過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)河道周邊環(huán)境,按照上述建設(shè)原則因地制宜的選擇合適的護(hù)坡方式,同時采取合適的措施。

        4.1 滿足護(hù)坡的基本要求

        生態(tài)護(hù)坡的根本目的是提升河道兩側(cè)坡地的固土護(hù)沙能力,使河堤具有更好地起到防洪作用。因此在生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中應(yīng)當(dāng)分清主次,選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)睾拥虒?shí)際情況的方式進(jìn)行護(hù)坡,避免出現(xiàn)護(hù)坡施工當(dāng)?shù)睾拥坍a(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。

        4.2 善于利用新技術(shù)

        現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展速度逐漸加快,要做好生態(tài)護(hù)坡建設(shè)工作,更好地將護(hù)坡工程的水利功能和生態(tài)功能相結(jié)合,應(yīng)當(dāng)及時用先進(jìn)的護(hù)坡理念與施工技術(shù)改進(jìn)現(xiàn)在的護(hù)坡建設(shè)工作,只要這樣生態(tài)護(hù)坡建設(shè)才能跟上時代發(fā)展,適應(yīng)水利防洪建設(shè)的新要求,做到生態(tài)護(hù)坡建設(shè)科學(xué)化、經(jīng)濟(jì)化、生態(tài)化。

        5 結(jié) 論

        生態(tài)護(hù)坡就是在現(xiàn)階段人們對水環(huán)境要求越來越高、追求人與自然和諧相處的歷史條件下,日益受到重視的。在未來水利工程設(shè)計(jì)和防洪建設(shè)中,應(yīng)該將生態(tài)護(hù)坡功能與水利工程功能,水利安全功能同等考慮,通過科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新來選擇和確立兼顧防洪、生態(tài)和節(jié)約的工程護(hù)坡方式。

        [1]焦立國.水利防洪工程中生態(tài)護(hù)坡建設(shè)綜述[J].黑龍江水利科技,2014(11):54-58.

        [2]李建輝.黑龍江省城市堤防生態(tài)護(hù)坡型式比較[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2014(04):69-72.

        [3]秦勇.水利防洪工程中生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的思考[J].科技風(fēng),2014(10):93-96.

        [4]王霞.蒼溪杜里壩堤防生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場,2013(09):15-17.

        [5]范麗梅.淺談中小河道生態(tài)護(hù)坡[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(06):33.

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        [10]李小兵,馬遷.生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在灤河遷安段生態(tài)防洪工程中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2011(02):11-14.

        2016-08-23

        張錦光(1978-),男,江西信豐人,助理工程師,研究方向?yàn)樗こ?;陳建?1980-),男,江西信豐人,助理工程師,研究方向?yàn)樗こ獭?/p>

        1007-7596(2016)09-0061-03

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